bachandClaude Opus 5.5
1ea8500b82
- README.md (racine) : présentation du projet Vitrine pixels, parcours en trois étapes, par où commencer selon le profil, idées clés, sécurité, logiciels, état du projet, pistes pour la matrice 7 × 39, arborescence. - 8x32 PI/README.md : nouvelle partie 10 sur l'interface web (capture d'écran, actions, adresses Wi-Fi / câble, architecture, services, réglages et sécurité) ; parties suivantes renumérotées, dépannage complété. - installer.sh et INSTALLATION_PI.md : installer une Pillow récente dans ~/vitrine-env (la Pillow 8 de Raspbian 11 décodait mal les GIF optimisés). Co-Authored-By: Claude Opus 5.5 <noreply@anthropic.com>
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# Vitrine pixels — l'électronique
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Workshop **« Vitrine pixels »**, ESADHaR, 2026-2027.
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Le but : fabriquer un **écran de pixels lumineux** pour une vitrine, une
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matrice de LED de couleur de **7 × 39 pixels**, avec un écart de **1 cm**
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entre les pixels. Des étudiantes et étudiants en art y affichent leurs
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animations, dessinées dans **Krita** ou écrites en code.
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Ce dossier rassemble tout le volet électronique : montages, programmes,
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schémas et modes d'emploi. Il est écrit pour des **débutants** : pas besoin
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de savoir souder, programmer ou lire un schéma pour commencer, tout est
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expliqué pas à pas, en français.
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## Sommaire
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1. [Le parcours en trois étapes](#1-le-parcours-en-trois-étapes)
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2. [Par où commencer ?](#2-par-où-commencer-)
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3. [Les trois dossiers](#3-les-trois-dossiers)
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4. [Les idées à retenir](#4-les-idées-à-retenir)
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5. [Les règles de sécurité communes](#5-les-règles-de-sécurité-communes)
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6. [Les logiciels utilisés](#6-les-logiciels-utilisés)
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7. [Où en est le projet ?](#7-où-en-est-le-projet-)
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8. [Vers la matrice finale 7 × 39](#8-vers-la-matrice-finale-7--39)
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9. [Organisation des fichiers](#9-organisation-des-fichiers)
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## 1. Le parcours en trois étapes
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On ne construit pas un écran de 273 pixels du premier coup. Le projet avance
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par étapes, chacune avec son dossier, sa documentation et son programme :
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| | Dossier | Quoi | Cerveau | On apprend… |
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|---|---|---|---|---|
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| **1** | [`matrice_3x3/`](matrice_3x3/README.md) | **9 pixels** soudés à la main : LED RGB classiques, transistors, résistances | Arduino Uno | souder, lire un schéma, le **multiplexage** (allumer une ligne à la fois, très vite) |
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| **2** | [`matrice_8x32/`](matrice_8x32/README.md) | un panneau souple de **256 LED « intelligentes »** (WS2812B), 5 fils à brancher | Arduino Uno | les LED adressables, la **chaîne** de LED, l'alimentation, dessiner en code |
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| **3** | [`8x32 PI/`](8x32%20PI/README.md) | le même panneau, **posé debout**, piloté par un ordinateur | Raspberry Pi | jouer les **animations Krita** telles quelles, une **page web** pour gérer la vitrine, le mode « vitrine » autonome |
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Chaque étape s'appuie sur la précédente : la fonction `XY()` qui retrouve une
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LED à partir de sa position, par exemple, apparaît à l'étape 2 en C++ et est
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reprise telle quelle, en Python, à l'étape 3.
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## 2. Par où commencer ?
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| Vous êtes… | Lisez d'abord | Puis |
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|---|---|---|
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| dans l'**équipe design** (Krita) | [Guide Krita](8x32%20PI/GUIDE_KRITA.md) : dessiner en 8 × 32 pour des LED | [Interface web](8x32%20PI/INTERFACE_WEB.md) : déposer et ordonner vos animations |
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| dans l'**équipe électronique** | [Maquette 3 × 3](matrice_3x3/README.md), puis [panneau 8 × 32 avec Arduino](matrice_8x32/README.md) | [Raspberry Pi : montage](8x32%20PI/README.md) et [installation](8x32%20PI/INSTALLATION_PI.md) |
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| curieux de **code** | les programmes Arduino [`matrice_3x3.ino`](matrice_3x3/matrice_3x3.ino) et [`matrice_8x32.ino`](matrice_8x32/matrice_8x32.ino), très commentés | [Coder en Python](8x32%20PI/CODER_EN_PYTHON.md) |
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| responsable de la **vitrine** | [Mode vitrine](8x32%20PI/MODE_VITRINE.md) : démarrage automatique, coupures de courant, horaires | [Interface web](8x32%20PI/INTERFACE_WEB.md) |
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> **Vous voulez juste mettre une animation en vitrine ?** Exportez-la de
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> Krita en GIF de **8 × 32 pixels**, ouvrez **http://172.16.50.27** depuis le
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> Wi-Fi de l'école, et déposez-la. C'est tout.
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## 3. Les trois dossiers
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### Étape 1 — [`matrice_3x3/`](matrice_3x3/README.md) : la maquette multiplexée
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9 LED RGB à cathode commune, soudées sur une plaque à pastilles, et 3
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transistors qui allument les lignes une par une. L'Arduino balaie les 3 lignes
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environ 333 fois par seconde : l'œil voit une image fixe.
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- **Mode d'emploi** : [`README.md`](matrice_3x3/README.md) (matériel,
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reconnaître les composants, souder pas à pas, dépannage).
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- **Programme** : [`matrice_3x3.ino`](matrice_3x3/matrice_3x3.ino), 6
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animations (test des pixels, aplats, chenille, damier, balayages,
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scintillement).
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- **Schémas** : schéma électrique, plan d'implantation recto-verso, fichier
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Fritzing [`matrice_3x3.fzz`](matrice_3x3/matrice_3x3.fzz) ; régénérables par
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les scripts du dossier [`outils/`](matrice_3x3/outils/).
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### Étape 2 — [`matrice_8x32/`](matrice_8x32/README.md) : le panneau WS2812B et l'Arduino
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Un panneau souple de 256 LED WS2812B : chaque LED contient une puce, et
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toutes sont reliées en une seule chaîne. Un seul fil de données suffit.
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L'énergie vient d'une alimentation d'établi réglée sur 5 V.
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- **Mode d'emploi** : [`README.md`](matrice_8x32/README.md) (repérer les fils,
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régler l'alimentation, brancher, téléverser, vérifier l'orientation).
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- **Programme** : [`matrice_8x32.ino`](matrice_8x32/matrice_8x32.ino), avec la
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bibliothèque FastLED : arc-en-ciel, pluie, pixel art qui défile, étincelles.
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### Étape 3 — [`8x32 PI/`](8x32%20PI/README.md) : le Raspberry Pi, Krita et la vitrine
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Le même panneau, posé **debout** (8 de large, 32 de haut), piloté par un
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Raspberry Pi. Le Pi sait lire des fichiers : les animations Krita sont jouées
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sans conversion, et une **page web** permet de les déposer et de les ordonner
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depuis un téléphone.
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| Document | Pour qui | Contenu |
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|---|---|---|
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| [`README.md`](8x32%20PI/README.md) | électronique | Arduino ou Pi, montage, le problème des 3,3 V, test, interface web, dépannage |
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| [`INSTALLATION_PI.md`](8x32%20PI/INSTALLATION_PI.md) | électronique | de la carte SD vide à la matrice allumée |
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| [`GUIDE_KRITA.md`](8x32%20PI/GUIDE_KRITA.md) | design | dessiner, animer, exporter et vérifier pour les LED |
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| [`INTERFACE_WEB.md`](8x32%20PI/INTERFACE_WEB.md) | tous | la page web : déposer, ordonner, jouer |
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| [`MODE_VITRINE.md`](8x32%20PI/MODE_VITRINE.md) | vitrine | démarrage automatique, coupures de courant, horaires, entretien |
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| [`CODER_EN_PYTHON.md`](8x32%20PI/CODER_EN_PYTHON.md) | code | Python pour qui connaît l'Arduino, exercices |
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Les programmes : [`lecteur.py`](8x32%20PI/lecteur.py) (joue les animations),
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[`serveur_web.py`](8x32%20PI/serveur_web.py) (la page web),
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[`matrice.py`](8x32%20PI/matrice.py) (le moteur, avec un **simulateur** pour
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travailler sans matériel), [`test_matrice.py`](8x32%20PI/test_matrice.py),
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[`mes_animations.py`](8x32%20PI/mes_animations.py), et des outils pour vérifier
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un export Krita ou redessiner les schémas.
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## 4. Les idées à retenir
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**Le multiplexage** (étape 1) : avec peu de fils, on commande beaucoup de LED
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en n'allumant qu'**une ligne à la fois**, très vite. L'œil, trop lent, voit
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une image fixe : c'est la **persistance rétinienne**. Simple pour 9 pixels,
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trop lourd pour 273 (il faudrait 117 fils de couleur et de gros transistors).
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**Les LED adressables** (étapes 2 et 3) : chaque LED a sa puce. On envoie une
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longue liste de couleurs dans **un seul fil** ; la 1re LED garde la 1re
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couleur et passe le reste à la suivante, et ainsi de suite. Les LED sont
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câblées en **serpentin** (une colonne descend, la suivante remonte) : la
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fonction `XY()` traduit une position (x, y) en numéro de LED.
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**L'énergie et l'information sont séparées** : l'Arduino ou le Pi envoient
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les couleurs, mais l'énergie vient d'une **alimentation** à part. 256 LED en
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blanc à fond demandent plus de 15 A ; un port USB en donne 0,5. Le programme
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**limite le courant** pour ne jamais dépasser ce que l'alimentation fournit.
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**L'écran et les LED ne voient pas les couleurs pareil** : les couleurs
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sombres disparaissent, les couleurs saturées rendent très bien, le noir est
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une LED éteinte. Le programme applique une **correction gamma** pour que la
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matrice ressemble au dessin de Krita.
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**Microcontrôleur ou ordinateur** : l'Arduino exécute un seul programme, sans
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système, et démarre instantanément ; idéal pour apprendre. Le Raspberry Pi
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est un vrai ordinateur (Linux, fichiers, réseau) ; idéal pour diffuser les
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créations d'une équipe.
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## 5. Les règles de sécurité communes
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1. **5 volts, pas plus** pour les LED WS2812B. On règle l'alimentation
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**avant** de brancher, et on n'y touche plus.
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2. **Jamais le 5 V de l'Arduino ou du Pi vers le panneau** : il est alimenté
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uniquement par son alimentation.
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3. **Toutes les masses (GND) reliées ensemble** : sinon le signal de données
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n'est pas compris.
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4. **On câble hors tension**, et on fait **vérifier** avant d'allumer.
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5. **Jamais de 5 V sur une broche du Raspberry Pi** : elles supportent 3,3 V
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au maximum.
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6. **Le 230 V** (alimentation fixe de la vitrine) est câblé ou vérifié par une
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personne compétente.
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7. **Pas plus de 3 flashs par seconde** dans les animations : une vitrine est
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vue par tout le monde, y compris des personnes épileptiques.
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En cas de chaleur ou d'odeur de brûlé : **on coupe tout** et on appelle
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l'encadrant.
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## 6. Les logiciels utilisés
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| Logiciel | Pour quoi | Étapes |
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| [IDE Arduino](https://www.arduino.cc/en/software) | écrire et téléverser les programmes Arduino | 1, 2 |
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| Bibliothèques **TimerOne** et **FastLED** | multiplexage par interruption ; pilotage des WS2812B | 1 ; 2 |
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| [Krita](https://krita.org) | dessiner et animer en pixel art | 3 |
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| [Python 3](https://www.python.org) + **Pillow** | lecteur, outils de vérification, simulateur | 3 |
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| **rpi_ws281x**, **Flask** | pilotage des LED par le Pi ; la page web | 3 |
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| [Raspberry Pi Imager](https://www.raspberrypi.com/software/) | préparer la carte SD du Pi | 3 |
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| [Fritzing](https://fritzing.org) (facultatif) | ouvrir le schéma de la maquette 3 × 3 | 1 |
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Tout est libre et gratuit.
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## 7. Où en est le projet ?
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*Mis à jour le 8 octobre 2026.*
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- ✅ **Maquette 3 × 3** : programme et documentation prêts.
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- ✅ **Panneau 8 × 32 avec Arduino** : programme et documentation prêts.
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- ✅ **Raspberry Pi** : un Pi 3 Model B (Raspbian 11) est installé et mis à
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jour ; le lecteur, la page web et les exemples y tournent. Adresse Wi-Fi :
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**http://172.16.50.27** (câble : 172.16.7.199). L'équipe design y dépose
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déjà ses premières animations.
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- ✅ **Matrice debout** : tout le logiciel travaille en 8 × 32 (`ROTATION = 90`).
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- ⏳ **Premier test sur la vraie matrice** avec le Pi : régler le sens de
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l'image (`INVERSER_X` / `INVERSER_Y`) avec `test_matrice.py`, puis activer
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le lecteur au démarrage.
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- ⏳ **Adaptateur de niveau 74AHCT125** : pas disponible pendant le workshop ;
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on utilise le **montage A** (panneau alimenté en 4,4 V) ou le **montage B**
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(un transistor). Voir le [README du Pi, partie 4](8x32%20PI/README.md#4-le-problème-des-33-v-et-le-74ahct125).
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- ⏳ **Mode vitrine** : protection contre les coupures de courant (overlay),
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mot de passe de la page web, adresse fixe à demander au service informatique.
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## 8. Vers la matrice finale 7 × 39
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Pistes et décisions à ce jour (le détail technique est dans
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[`CLAUDE.md`](CLAUDE.md)) :
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- **LED WS2812B** plutôt que du multiplexage : à 273 pixels, le multiplexage
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demanderait 117 fils de couleur, des circuits spécialisés et de gros
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transistors, pour une image 7 fois moins lumineuse.
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- **Format envisagé** : un panneau 8 × 32 + un panneau 8 × 8, chaînés, au pas
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de 10 mm (soit 8 × 40, dont on n'utilise que 7 × 39). La 8e rangée reste
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éteinte : on ne la coupe pas, ça casserait la chaîne.
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- **Alimentation** : 5 V, environ 10 A, réinjectée à plusieurs endroits de la
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chaîne ; limite de courant réglée dans le programme.
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- **Cerveau** : le Raspberry Pi de l'étape 3 ; le programme s'adapte en
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changeant quelques réglages dans `matrice.py`.
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- **À préciser** : sens de pose (couché ou debout) de la matrice finale,
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choix définitif des panneaux (ou d'une bande à 100 LED/m).
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## 9. Organisation des fichiers
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vitrine pixel electronique/
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├── README.md ← ce document
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├── CLAUDE.md ← notes techniques du projet (décisions, chiffres clés)
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├── matrice_3x3/ ← étape 1 : maquette multiplexée, Arduino
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│ ├── README.md
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│ ├── matrice_3x3.ino
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│ ├── matrice_3x3.fzz (Fritzing)
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│ ├── schemas/ schéma électrique, plan d'implantation
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│ └── outils/ scripts qui redessinent les schémas
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│
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├── matrice_8x32/ ← étape 2 : panneau WS2812B, Arduino
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│ ├── README.md
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│ ├── matrice_8x32.ino
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│ ├── schema_branchement.svg
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│ └── photos du panneau
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│
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└── 8x32 PI/ ← étape 3 : panneau WS2812B debout, Raspberry Pi
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├── README.md montage, test, interface web, dépannage
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├── INSTALLATION_PI.md GUIDE_KRITA.md INTERFACE_WEB.md
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├── MODE_VITRINE.md CODER_EN_PYTHON.md
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├── matrice.py le moteur (+ simulateur)
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├── lecteur.py joue les animations en boucle
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├── serveur_web.py la page web (+ dossier web/)
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├── test_matrice.py mes_animations.py
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├── animations/ exemples (GIF, APNG, séquence de PNG)
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├── krita/ palette de couleurs pour les LED
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├── outils/ vérifier un export, générer exemples et schémas
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||
├── schemas/ branchements, brochage, chaîne Krita → matrice
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└── installation/ script d'installation et services du Pi
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```
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